如圖13-7-9所示，用折射率為n的透明介質(zhì)做成內(nèi)、外半徑分別為a和b的空心球殼，當一束平行光射向此球殼，經(jīng)球殼外、內(nèi)表面兩次折射，而能進入空心球殼的入射平行光束的橫截面積是多大？

圖13-7-9

解析：根據(jù)對稱性可知所求光束的截面應是一個圓，關鍵在于求出此圓的半徑R.

設入射光線AB為所求光束的臨界光線，入射角為i，經(jīng)球殼外表面折射后折射角為r.因為AB為臨界入射線，所以射向內(nèi)表面的光線的入射角應正好等于臨界角C.在△ABC中，由正弦定理得

由于sinC=,n=，所以b=asini.由幾何關系可得

R=bsini=a

所求平行光束的橫截面積S=πR2=πa2.


練習冊系列答案
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如圖13-7-9所示，兩平行金屬板相距10 cm，兩板間加電壓40 V，兩板間有A、B、C三點，A距上板2 cm，B距下板2 cm.若把一個電荷量為3×10－4 C的負電荷沿路徑ACB從A點移到B點，電場力做的功是多少?若把它從A點沿AB移到B點，電場力做功是多少?若把它從A點沿ACBA路徑又移回到A點，電場力做功是多少?

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如圖13-7-9所示是一組不知方向的勻強電場的電場線，把1.0×10-6 C的負電荷從A點沿水平線移動到B點，電場力做功2.0×10-6 J.A、B兩點之間的距離為2 cm，求:

 圖13-7-9

（1）勻強電場的場強為多大？方向如何？

（2）A、B兩點之間的電勢差為多大？

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如圖13-7-9所示是一組不知方向的勻強電場的電場線，把1.0×10-6 C的負電荷從A

點沿水平線移動到B點，電場力做功2.0×10-6 J.A、B兩點之間的距離為2 cm，求:

圖13-7-9

（1）勻強電場的場強為多大？方向如何？

（2）A、B兩點之間的電勢差為多大？

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如圖13-7-9所示,實線為勻強電場中的電場線,虛線為等勢面,且相鄰等勢面間的電勢差相等.一正電荷在等勢面A處的動能為20 J,運動到等勢面C處的動能為零.現(xiàn)取B等勢面為零電勢能面，則當此電荷的電勢能為2 J時的動能是__________J.（不計重力和空氣阻力）

             

                        圖13-7-9                   圖13-7-10

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